DC to DC Ayarlı converter + Led Dimmer Projesi

[Gokrtl]

Daha önce Boeing 737-800 için MCP Panel yapmıştım. Konusu Burada
Şu sıralar Sevdiğim bir abimin yoğun ısrarı üzerine bir tane de ona yapmaya karar verdik.
Hazır niyetlenmişken bazı iyileştirmelerin de uyğulanması fena olmaz.

Bu panelin Displaylerinin 5v ihtiyacı için LM7805 ve BD serisi bir Transistör ile küçük bir devre yapmıştım. Konusu Burada
Lakin devre 12V'u 5V'a düşürdüğü için çok ısınıyor. Devreden ortalama 2A akım çekiliyor.
Bu devreyi minimum güç kaybı ile tekrar yapmak istiyorum.

Ayrıca bu devreye Arduino Meganın USB beslemesinden dönen 5V çıkıştan giriyor. Böylece cihazın 12V beslemesi takılı olmasa bile, tüm cihaz USB den dağılan 5V ile düşük güçte çalışmaya devam ediyor. Bu durum arduinonun bozulmasına sebebiyet verebilir. Tek bir 1N4001 diyot ile sorunu çözebiliyorum ama bu sefer de diyot üzerinde düşen gerilimden dolayı voltaj 4.5V altına düşüyor. Bu sorunu çözmek adına devreyi ayarlı yapıp çıkıştan tam 5V almak istiyorum.
Totalde Isınmayan ayarlı bir DC-DC converter istiyorum.

LED Dimmer projesine gelince. Daha önce bu dimmeri Arduino Pro Mini kullanarak yapmıştım. Konusu Burada
Şimdi aynı devreyi Pro mini kullanmadan yapmak istiyorum. Aradan geçen zaman içinde Bu dimmer için MCU kullanmayı gereksiz ve kodlama işinden dolayı zahmetli buldum.
Şöyle herhangi bir güçte (yüksek yada düşük) ledlerin pır pır yapmayacağı bir dimmer devreye ihtiyacım var.

 

[Mehmet.b]

1-a) LM2596 veya benzeri bir regülatör kullanabilirsiniz. Hatta adj tipi ile 5.5V yapmanız mümkün.
1-b) LM7805 ile yaptığınız devrede, 7805'in gnd bacağına birkaç adet seri diyot bağlayarak çıkış gerilimini bir miktar yükseltebilirsiniz.

2) Alttaki devre ile bir pcb yaptım. Pot direkt lehimleniyor ve bu pot bir şaseye vidalanabiliyor. Ayrıca bir yere sabitlenmesine gerek kalmıyor.

 

[Diyot]

2596 ile yapılmış hazır kartlar var. Fiyatları çok uygun. Uğraşıp devre yapmaya değmez, amaç bir şeyler öğrenmek değilse. Benzer bir iş için daha önce kullanmıştım.

 

[mechanic]

lineer regulatörler yerine buck dönüştürücü kullanılmalı.Lineer regulatörlerde kayıp çok fazla oluyor. Isınmanın sebebi o kayıplar.

 

[Gokrtl]

Şu devreyi yapasım geldi. Regülatör 5A'e kadar destekliyor ve asıl kendim yapmamdaki amaç regülatörü PCB kenarına dik yerleştirip arkasına güzel bir soğutucu bağlamak.
Burada sormak istediğim üç tane soru var.
1) Anladığım kadarıyla 12V için RC değeri 2K olacak diyor. Buradaki 12V dan kasıt, giriş voltajı mı yoksa çıkış voltajımı?
2) Trimpotu R2 yerine mi koymalıyım?
3) R1 neden 0R ?

 

[Mehmet.b]

LM2587 step-up regülatör. Sabit çıkışlı olan serilerde FB direkt diyot çıkışına bağlanır. Genel bir devre yapılmış. ADJ olanlarda uygun gerilim bölücü dirençler kullanılmaktadır.

Step-down kullanacaksanız; LM2596 iyi bir malzeme. Bundan daha yüksek frekansla çalışan başka komponentler de bulunmakta. Böylece bobin daha küçülmüş olmakta. XL6009 gibi...

 

[Gokrtl]

LM2587 step-up regülatör. Sabit çıkışlı olan serilerde FB direkt diyot çıkışına bağlanır. Genel bir devre yapılmış. ADJ olanlarda uygun gerilim bölücü dirençler kullanılmaktadır.

Step-down kullanacaksanız; LM2596 iyi bir malzeme. Bundan daha yüksek frekansla çalışan başka komponentler de bulunmakta. Böylece bobin daha küçülmüş olmakta. XL6009 gibi...

2596 3A olduğu için tercih etmek istemedim. Çünkü gerekirse uçak panelinin aydınlatmasını da bu devre ile beslerim diye düşündüm.
Uçak panel aydınlatmasında 70 tane kadar led var. Matematiksel hesabını yapmadım gerçi. Belkide 5A bile yetmeye bilir. Dur şu konuyu biraz genişletip komple panelin ihtiyacına göre bir plan yapalım.

 

[Gokrtl]

Şimdi ledleri ölçtüm 220R dirençle 5V verdiğimde 10mA akım çekiyor.
Bu değer 70 adet led için 700mA eder. 1A buna ayıralım.

6 tane encoder var. Bulduğum bilgiye göre bunlar 10-30mA akım çekiyor. Marj ile birlikte 50mA diyelim. O zaman 300mA de buraya ayırdık.

3 tane 3'lü, 1 tane 4'lü, 2 tane 6'lı 7 segment displayim var. Bunları 6 adet Max7219 driver ile sürüyoruz. Bunuda displayleri max yaktığımızı sayarsak 2A olarak hesaplayabiliriz.
Şuduruma göre 5V 3.3A lik bir regülatör yeterli olur gibi.

 

[mikail]

Bir not:

2596 larin piyasada patates olanları var. (Hazır modüllerde patates kullanılıyor). Patates olanların çalışma frekansları 45 KHz, orijinal olanlar 145 KHz.

 

[FM.88MHz]

Şu devreyi yapasım geldi. Regülatör 5A'e kadar destekliyor ve asıl kendim yapmamdaki amaç regülatörü PCB kenarına dik yerleştirip arkasına güzel bir soğutucu bağlamak.
Burada sormak istediğim üç tane soru var.
1) Anladığım kadarıyla 12V için RC değeri 2K olacak diyor. Buradaki 12V dan kasıt, giriş voltajı mı yoksa çıkış voltajımı?
2) Trimpotu R2 yerine mi koymalıyım?
3) R1 neden 0R ?

42529 eklentisine bak

Gerçi size cevap geldi ama ben yine de aklınıza takıldığı şekliyle, madde madde cevaplamaya çalışayım.

(Datasheet'ten bakarak değerlendirirsek)

Öncelikle, buraya aldığınız şema (Figure 62) her ne kadar "Additional Application Examples" üst başlığının altında yer alıyor olsa da, Figure 61 ile birlikte "Test Circuits" bölümünün bir şeması niteliğinde. Hem şemayı yorumlarken bunu gözden kaçırmamak açısından yazdım hem de entegrenin pahalı olduğunu dikkate alırsak, bu şema üzerinden yapılacak denemelerde (bence) temkinli olma gereği de var. Yani, "Typical Applications" bölümündeki şemalar kadar "oturmuş" bir şema olmayabileceğini varsaymak şeklindeki bir temkinlilikten söz ediyorum.

Şimdi madde madde cevaplarsak...

1) Anladığım kadarıyla 12V için RC değeri 2K olacak diyor. Buradaki 12V dan kasıt, giriş voltajı mı yoksa çıkış voltajımı?

Şemanın açıklamasındaki "For 12V Devices:" yazısını "For 12V" diye yorumlayıp; ayrıca, o ifadenin sağ tarafı ile ilişkilendirmek yerine sol tarafı (Rc-2K) ile ilişkilendirdiğiniz için bu soruyu yönelttiğinizi tahmin ediyorum. Orada "For 12V Device" derken, doğrudan doğruya entegreyi kastediyor.
Şöyle ki:
LM2587 serisi entegreler 4 çeşit.

3.3V için : LM2587-3.3
5.0V için : LM2587-5.0
12V için : LM2587-12
Değişken Voltaj için: LM2587-ADJ

Figure 61'de bunlardan LM2587-3.3 ve LM2587-5.0 için ortak test şeması verilmiş.
Figure 62'de ise, kalan iki entegre, yani LM2587-12 ve LM2587-ADJ için ortak test şeması verilmiş.
Ama ortak olmayan kısımlarını ayırt etmek için de, alttaki açıklamaya; "For 12V Devices:" , "For ADJ Devices:" şeklinde notlar eklenmiş. Yani, şemada LM2587-XX şeklinde gösterdiği yere siz LM2587-12 takarsanız, "For 12V Devices:" notunu dikkate alacaksınız. Yok eğer LM2587-ADJ takarsanız, "For ADJ Devices:" notunun dikkate alınması gerekiyor.

Sorunuza geri dönersek... Rc, şemanın "ortak" kısmında yer aldığı için, devreye LM2587-12 de bağlansa, LM2587-ADJ de bağlansa, aynı kalacak. Diğer bir deyişle, ne giriş voltajından ne de çıkış voltajından etkilenecek.

2) Trimpotu R2 yerine mi koymalıyım?

Önce, bu sorunun ancak LM2587-ADJ entegresi ile yapılacak devreler için söz konusu olabileceğini vurgulayalım. Çünkü diğer sabit voltajlı modellerde (açıklamadan da görüleceği üzere) R1 kısa devre, R2 yok yani açık devre.

Aslında datasheet'te gerek test şemalarında gerekse tipik uygulama şemalarında hiç (trim)pot kullanılmamış.
Diğer yandan, LM2587-ADJ entegresi kullanılarak üretilen ve şu an piyasada da bulunan modüllerde, çok turlu trimpotun bulunduğunu görebiliyoruz.

"Typical Applications" bölümündeki şemalara baktığımızda; R2'yi hep 2K olarak sabit tutup, oynamayı R1 üzerinde yapmışlar.

Bütün bu verileri göz önünde tutarsak, bana şöyle olabilir gibi geliyor: İki ucu kullanılacak olan trimpotun çevirme sonucunda sıfıra düşme riskini ortadan kaldırmak için, R1 yerine 50K trimpot + 15K seri direnç bağlanabilir. Bu biraz da denemeye göre şekillenir diye düşünüyorum.

Aslında, kitabına uygun iş yapmak açısından düşünürsek, datasheet bu tür hesaplamalar için bizi Texas'ın Switchers Made Simple yazılımına yönlendiriyor. Yani, buraya:

SWITCHERSMADESIMPLE-SW Design tool | TI.com

View the TI SWITCHERSMADESIMPLE-SW Design tool downloads, description, features and supporting documentation and start designing.

www.ti.com

Devreden alabilmeyi tasarladığımız en düşük ve en yüksek voltaj değerleri için o yazılımın vereceği en düşük ve en yüksek direnç (R) değerleri bir ipucu olabilir.

3) R1 neden 0R ?

Bunun cevabını yukarıda vermiş olduk. Tekrar söylersek: R1 ve R2 yalnızca LM2587-ADJ entegresi ile yapılacak devrelerde kullanılıyor. Sabit voltajlı modellerde (LM2587-3.3 , LM2587-5.0 , LM2587-12) R1 kısa devre, R2 yok yani açık devre.

Eğer gereğinden fazla açıklamış durumuna düştüysem, kusuruma bakmayınız...

 

[Gokrtl]

Eğer gereğinden fazla açıklamış durumuna düştüysem, kusuruma bakmayınız...

Doğru olan senin yaptığın.
Forumda bu tür açıklamalara benim gibi acemilerin çok ihtiyacı var. Bu kadar detay için ekstra teşekkürler.